Ферментиралите храни може да са стимулирали увеличаването на човешкия мозък

Вкусът към ферментирали храни може да е предизвикал изненадващ скок в нарастването на мозъците на нашите предци, предполага ново проучване.

Всъщност преминаването от сурова диета към такава, която включва хранителни продукти, вече частично разградени от микробите, може да е било решаващо събитие в еволюцията на мозъка ни според перспективно проучване от еволюционния невролог Катрин Брайънт (Katherine Bryant) от Университета Екс-Марсилия във Франция и двама колеги от САЩ.

Човешките мозъци са увеличили размера си три пъти през последните два милиона години еволюция, докато човешките дебели черва са се свили с приблизително 74%, което предполага намалена нужда от вътрешно разграждане на растителна храна.

Как се е променя човешкият мозък през милионите години еволюция е известно, но механизмите, позволяващи да бъде насочена енергия към това разширяване, са по-сложни и донякъде спорни.

Авторите на изследването излагат своята "хипотеза за външна ферментация". Според нея метаболитните условия за селективно разширяване на мозъка на нашите предци може да са били задействани чрез пренос на чревната ферментация към външен процес, може би дори експериментирането с консервирани храни като вино, кимчи, кисело мляко, кисело зеле и други туршии ние ядем и днес.

Графика, представяща хипотезата за външна ферментация. Кредит: Bryant et al., Communications Biology, 2023

Човешките чревни микроби действат като машина за вътрешна ферментация, която засилва усвояването на хранителните вещества по време на храносмилането. Органичните съединения ферментират в алкохол и киселини от ензими, обикновено произведени от бактерии и дрожди, които живеят в части от храносмилателната ни система като дебелото черво.

Ферментацията е анаеробен процес, което означава, че не изисква кислород, така че нещо подобно на процеса в нашите черва може да се случи в запечатан съд. Процесът произвежда енергия под формата на аденозин трифосфат (ATP), който е основен източник на химическа енергия, която захранва нашия метаболизъм.

Изследователите твърдят, че е възможно културно предаваните начини за обработка или съхранение на храната да са стимулирали тази функция да бъде екстернализирана, т.е. изнесена навън.

Ферментиралите извън организма храни са по-лесни за усвояване и съдържат повече хранителни вещества, отколкото техните сурови еквиваленти. И тъй като дебелото черво има по-малко работа, ако храната вече е ферментирала, размерът на органа може да намалее с течение на времето, като същевременно потенциално остава достатъчно енергия за растежа на мозъка.

Размерите на мозъка на нашите предци, австралопитеците, са били подобни на тези на шимпанзетата (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus). Разширяването на мозъка на човешката линия се ускори с появата на род Homo и продължава през Homo sapiens и Homo neanderthalensis..

Как нашите предци, с мозъци с размерите на шимпанзета, са успели да впрегнат силата на външната ферментация?

Брайънт и нейният екип предполагат, че хоминидите с по-ниски когнитивни способности и по-малък мозък може да са се адаптирали към ферментацията много по-рано от предложените алтернативни обяснения за това пренасочване на енергията от червата към мозъка, като лов на животни и готвене на огън.

Приблизителни пропорции на масата на основните органи в 65-килограмов типичен съвременен западен човек. Вляво: очакваните съотношения, ако хората бяха като другите големи маймуни. Вдясно: действителни съотношения. Кредит: (Bryant et al., Communications Biology, 2023

Ферментацията има много предимства, свързани с готвените храни, като по-меки текстури, повишено съдържание на калории, подобрено усвояване на хранителни вещества и защита срещу вредни микроорганизми.

Нуждае се само от прости места за съхранение, като кухина, пещера или дори дупка в земята, и по същество е леснодостъпен, прост и лишен от стрес начин за пълноценно хранене. Както посочват изследователите, "не изисква планиране и използване на инструменти".

"Ловът, събирането на отпадъци от едри хищници и използването на огън крие своите рискове", пишат авторите на изследването, "може би рисковете от ферментация са били по-предсказуеми и следователно по-надеждно смекчени чрез обучение."

Външната ферментация не само доставя повече хранителните вещества, но може и да направи някои отровни храни годни за консумация, например чрез премахване на цианида от маниоката (Manihot esculenta).

"Предварителното обмисляне и разбиране механичното не се изискват за първоначалната поява на външна ферментация", пишат изследователите. "Нашите ранни предци може просто да са носили храна на едно и също обичайно място, да са я оставяли там и периодично да са яли малко и да са добавяли още."

Микробите от предишни хранителни продукти може да са проникнали в новите хранителни продукти, което води до ферментация. С увеличаването на мозъците хората може да са разбрали по-добре как става ферментацията.

Екипът подчертава необходимостта от емпирични изследвания, които да подкрепят или опровергаят тяхната хипотеза, като микробиологични изследвания, сравнителни анализи и генетични и геномни изследвания.

"Разтоварването на чревната ферментация във външна културна практика може да е било важно нововъведение за хоминините", заключават авторите, "това е определило метаболитните условия, необходими за естесвения отбор да се задържи увеличаването на мозъка."

Справка: Bryant, K.L., Hansen, C. & Hecht, E.E. Fermentation technology as a driver of human brain expansion. Commun Biol 6, 1190 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05517-3 

Източник: Food Preserving Technique May Have Sparked Human Brain Growth, Scientists Say, ScienceАlert

Още по темата

01/12/2023

Медицина

Червата и стомахът контролират стреса и психичното здраве. Бактерията Лактобацилус помага

05/07/2022

Животът

Хората опитомиха микробите, които създават сиренето, хляба и много други

22/10/2021

Животът

Защо човешкият мозък е намалял по размер преди 3000 години

04/05/2020

Животът

Защо бозайници като слонове и броненосци могат да се напият лесно, а хора и примати - не ?